[인프런 김영한 HTTP 웹 기본 지식] HTTP 헤더 - 캐시와 조건부 요청

HTTP 헤더

캐시 (Cache)

• 캐시 : 정적 컨텐츠를 특정 위치에 저장하여 컨텐츠를 매번 요청하는 것이 아닌 특정 위치에서 불러오는 기술
  • 헤더에 cache-control : max-age = ~ 항목을 통해 캐시 데이터가 유효한 시간을 지정할 수 있다.

 

• 캐시가 없는 경우
  
  • 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운받아야 한다.
  • 인터넷 네트워큰느 매우 느리고 비싸다.
  • 브라우저 로딩 속도가 느려진다.
  • 느린 사용자 경험
• 캐시를 적용하는 경우
  • 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
  • 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
  • 브라우저 로딩 속도가 빨라진다.
  • 빠른 사용자 경험

 

• 캐시 시간 초과
  • 캐시 유효 시간이 초과하면 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고 캐시를 갱신한다.
    (이때 네트워크 다운로드가 발생)

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검증 헤더와 조건부 요청

• 캐시 시간 초과
  1. 서버에서 기존 데이터를 변경한 경우
     
     • 저장되어있던 캐시의 데이터와 달라졌기에 새로운 데이터를 전송받아야 한다.
  2. 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않은 경우
     • 데이터는 변경되지 않았기에 데이터를 전송하는 대신 저장해뒀던 캐시를 재사용할 수 있다.
       => 클라이언트가 캐시에 가지고 있는 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 방법이 필요

 

• 캐시 시간 초과 상황 시 검증 헤더 & 조건부 요청 활용
  • 캐시에 가지고 있는 데이터의 수정 날짜를 if-modified-since: ~ 항목으로 서버에 요청함으로 서버의 데이터와 일치 여부를 확인할 수 있다. 
  • 데이터가 일치하는 경우 서버에서 HTTP Body가 없이 304 Not Modified로 헤더 부분만 응답하면서 네트워크 부하를 줄일 수 있다.

 

• 검증 헤더와 조건부 요청
  • 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않으면 304 Not Modified + 바디를 제외한 헤더 메타 정보만 응답
  • 클라이언트는 서버가 보낸 응답 헤더 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신 => 캐시에 저장된 데이터 재활용
  • 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드한다.

 

• 검증 헤더 : 캐시 데이터와 서버 데이터가 같은지 검증하는 데이터
  • Last-Modified, ETag
• 조건부 요청 헤더 : 검증 헤더로 조건에 따른 분기
  • If-Modified-Since: ~는 Last-Modified와 사용된다.
  • If-None-Match: ~는 ETag와 사용된다.
  • 조건이 만족하면 200 OK
  • 조건이 만족하지 않으면 304 Not Modified

 

• If-Modified-Since: ~  => ~이후에 데이터가 수정되었으면?
  
  • 데이터 미변경 예시
    • 캐시 - 2024년 8월 19일 10:00:00 vs 서버 - 2024년 8월 19일 10:00:00
    • 304 Not Modified, 바디를 미포함한 헤더 데이터만 전송
  • 데이터 변경 예시
    • 캐시 - 2024년 8월 19일 10:00:00 vs 서버 - 2024년 8월 19일 11:00:00
    • 200 OK, 바디를 포함한 모든 데이터 전송

 

• Last-Modified, If-Modified-Since 단점
  
  • 1초 미만 단위로 캐시 조정 불가능
  • 날짜 기반의 로직 사용
  • 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만 데이터 결과가 같은 경우 (A->B->A)
    • 공백이나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경

 

• ETag, If-None-Match
  • ETag = Entity Tag
  • 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 지정할 수도 있고 데이터 변경에 따라 Hash 값을 부여할 수 있다.
    ex) ETag : "v1.0"
  • ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 데이터를 다시 받는다.
  • 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리하는 방식이다.
    • 클라이언트는 캐시 매커니즘을 모르고 단순히 이 값을 서버에 제공만 한다.

 

• 캐시 제어 헤더
  • Cache-Control : 캐시 제어
    • Cache-Control: max-age (캐시 유효 시간, 초 단위)
    • Cache-Control: no-cache (데이터는 캐시해도 되지만 조건부 요청으로 항상 origin 서버에 검증하고 사용)
    • Cache-Control : no-store (데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨, 메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)
    • Cache-Control: public (응답이 public 캐시에 저장되어도 됨)
    • Cache-Control: private (응답이 해당 사용자만을 위한 것)
    • Cache-Control: s-maxage (프록시 캐시에만 적용되는 max-age)
    • Age:60 (오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간 ) 
  • Pragma: 캐시 제어(하위 호환)
    • Pragma: no-cache
    • HTTP 1.0 하위 호환
  • Expires : 캐시 유효 기간(하위 호환)
    • expires: 캐시만료일 지정
    • 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정
    • 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장

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프록시 캐시

• 프록시 캐시 서버 : 클라이언트와 origin 서버 사이에서 대리로 통신을 수행해주는 중재자 역할이다.
  • ex) 미국에 origin 서버가 있는 경우 한국에서 컨텐츠를 받아오기까지 0.5초가 걸리지만
    한국에 프록시 서버를 둠으로 프록시 서버에서 origin 서버의 컨텐츠를 캐시에 담아두고 한국에서 컨텐츠를 요청하면 한국의 프록시 서버를 통해 컨텐츠를 받아오는데 0.1초로 응답 시간이 단축되게 된다.
• 프록시 캐시 : 프록시 서버 자체에 컨텐츠를 저장함으로 해당 컨텐츠를 더 많은 사용자와 공유할 수 있게 하는 기능

 

• public 캐시 : 프록시 서버에서 저장되는 캐시
• private 캐시 : 개인 사용자만을 위해 저장되는 캐시
• 원(origin) 서버 : 본래의 리소스와 자원이 있는 서버

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캐시 무효화

• 캐시 설정을 하지 않더라도 임의로 브라우저에서 캐시를 사용하는 경우가 있다.
  • 이런 경우를 대비해서 캐시를 지정하지 못하도록 하는 것이 캐시 무효화이다.

 

• 캐시 무효화
  
  • Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
  • HTTP 1.0 하위 버전인 경우 추가 => Pragma: no-cache
  • Cache-Control: no-cache = 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용해야 한다.
    • 원 서버에 접근할 수 없는 경우 캐시 서버 설정에 따라 캐시 데이터를 반환할 수 있다.
    • 그래서 필요한 옵션이 must-revalidate이다.
  • Cache-Control: no-store = 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안된다.
  • Cache-Control: must-revalidate = 캐시 만료 후 최초 조회 시 원 서버에 검증해야한다.
    
    • 원 서버 접근 실패시 반드시 504 Gateway Timeout 오류가 발생해야한다.
  • Pragma: no-cache = HTTP 1.0 이하에서 호환하기 위함

 

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출처: [인프런 김영한 HTTP 웹 기본 지식]

https://www.inflearn.com/course/http-%EC%9B%B9-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC/dashboard

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